确定安装在载具中的电磁传感器的俯仰角制造技术

本发明专利技术涉及确定安装在载具中的电磁传感器的俯仰角。一种用于确定安装在载具中的电磁传感器的俯仰角的方法(10)，其中该方法包括以下步骤：以不同的多个频率激励(11)所述传感器的发送器，使得该发送器将对应于该多个频率的多个第一电磁信号辐射到设置在该传感器的视场中的目标上，其中，所述多个第一电磁信号中的各第一电磁信号相对于所述发送器以不同的角度辐射；由该传感器接收(12)多个第二电磁信号，所述多个第二电磁信号是所述第一电磁信号在该目标处的反射；基于所述第二电磁信号确定(13

【技术实现步骤摘要】
确定安装在载具中的电磁传感器的俯仰角


[0001]本专利技术总体上涉及用于确定安装在载具中的电磁传感器的俯仰角的方法。本专利技术还涉及可安装在载具中的相应传感器以及用于执行该方法的计算机程序。
技术背景
[0002]现代的汽车通常包括电磁传感器，所述电磁传感器例如是高级驾驶员辅助系统(ADAS)的一部分，所述高级驾驶员辅助系统例如是自适应巡航控制、变道辅助、交叉路口辅助，仅举几个示例。这种电磁传感器的一个示例是雷达(无线电探测和测距)传感器，其用于探测诸如汽车、行人、障碍物等对象。雷达传感器发送电磁信号，通常作为定向射束，具有诸如77GHz的特定频率。信号被对象反射，反射信号(有时称为“回波”)被雷达传感器接收和检测，并被进一步处理以引起相应的动作。
[0003]传感器安装在汽车外壳中，通常在盖的后面。为了传感器和与其连接的系统的正确工作，最重要的是传感器相对于汽车的轴线正确地对准。因此，安装在汽车中的雷达传感器在汽车工厂进行生产线终端测试。该测试的一部分是确定俯仰失调角，其为是安装的雷达传感器相对于汽车的垂直失调角。如果所确定的俯仰失调角超过指定公差，即偏离目标角度，例如3
°
，则需要检查传感器的正确布置。
[0004]目前使用了不同方法来确定安装在汽车中的雷达传感器的俯仰失调角的。根据第一种方法，将可移动或可倾斜的反射镜分别设置在传感器或汽车的视场中。反射镜在预定范围内倾斜，例如以1
°
的步长从
‑4°
到4
°
，并且测量在不同角度下的反射雷达信号的振幅。将诸如低阶多项式近似的曲线拟合到所测量的数据点(振幅相对于俯仰倾斜)，并将俯仰失调角确定为曲线的最大值。该方法实现了通常小于0.5
°
的良好准确性，并且可用于任何传感器类型。然而，该方法非常耗时，因为所花费的时间与俯仰步数成比例。另外，需要精确地可倾斜或可移动的目标/反射镜。
[0005]在另一种方法中，使用布置在汽车/传感器前面不同高度处的两个角反射器，并且通过与传感器的俯仰增益图进行比较，使用这些目标的振幅来估计失调角。目标是静态的，并且该方法执行节省时间的单次照射测量。然而，由于额外的成本，该方法需要对于所有原始设备制造商(OEM)不可接受的定制设施。此外，制造商通常希望保持他们的当前设施或没有足够的空间来容纳具有两个目标的设施。
[0006]在又一另选方法中，使用从传感器报告的俯仰角来估计失调角。该方法不需要动态目标并且是单次照射测量，即校准所需的时间小于一秒。然而，所确定的失调角的准确性受到俯仰角准确性的限制，并且对于具有稀疏阵列的雷达传感器，俯仰角准确性较差(大于或等于2
°
)并且不满足要求(通常小于1
°
)。此外，俯仰角准确性由于近距离目标(在0.5至2米之间)和汽车仪表板或保险杠(角雷达)，俯仰角准确性变差。
[0007]本专利技术寻求解决用于确定安装在载具中的电磁传感器的俯仰角的现有技术方法的问题。特别地，本专利技术的目的在于提供一种允许以非常高的准确性并在短时间内确定俯仰角的方法。此外，应将OEM设施的修改保持在最低限度。本专利技术的另一目的是提供相应的
传感器和用于执行该方法的计算机程序。

技术实现思路

[0008]所提出的用于确定安装在载具中的电磁传感器的俯仰角的方法包括以多个不同频率激励传感器的发送器的第一步骤，使得发送器将对应于多个频率的多个第一电磁信号辐射到设置在传感器的视场中的目标上，其中，多个第一电磁信号中的各第一电磁信号以相对于发送器的不同角度辐射。所提出的方法包括由传感器接收作为第一电磁信号在目标处的反射的多个第二电磁信号的第二步骤。在第三步骤中，基于第二电磁信号确定传感器的俯仰角。
[0009]与首先提到的现有技术方法不同，所提出的方法不需要可倾斜或可移动的目标。相反，可以使用单个静态目标，例如分别布置在传感器或汽车前面的平面镜或角镜。而且，所提出的方法允许快速确定俯仰，例如在一秒钟以下，因为目标是静态的并且不需要移动或倾斜。相反，不是倾斜/移动目标，传感器以不同的频率并且因此以不同的辐射角度辐射第一电磁信号，例如雷达射束。在这样做时，该方法利用了发送器的辐射角度是频率相关的事实，这有时被称为斜视。斜视自然存在于串接馈电天线中，并且如果至少一个天线相对于其它天线在俯仰角上移位，则可以利用中心馈电天线来实现。因此，发送器的辐射角度可以是频率相关的。
[0010]第一电磁信号在目标处被反射，而第二电磁信号例如雷达回波被反射回传感器并被传感器接收。基于所接收的第二电磁信号，确定所述传感器的俯仰。这是可能的，因为第一电磁信号以及反射的第二电磁信号编码了方向信息。基于该信息，可以估计传感器的俯仰角。
[0011]所提出的方法的准确性与使用可倾斜/可移动目标时的准确性相同或甚至更好，但更快。此外，如果需要，则可以使用已经在OEM处使用的测试设施，仅进行微小修改。
[0012]确定俯仰角的步骤可以包括估计所接收的第二电磁信号的振幅，并且基于估计的振幅确定传感器的俯仰角。振幅基本上编码了关于第一电磁信号击中目标的角度的信息，该角度又依赖于传感器的俯仰角。与适当对准的传感器相比，未对准的传感器将具有不同的信号振幅分布，并且可以根据接收信号振幅的分布以高准确性确定俯仰角。
[0013]确定俯仰角的步骤还可以包括基于所估计的振幅来估计作为辐射角度的函数或作为频率的函数的最大振幅，并且基于对应于所估计的最大值的辐射角度和/或频率来确定传感器的俯仰角。当相应的第一电磁信号以其射束的中心击中目标，而反射的第二电磁信号又以其射束的中心击中传感器时，实现振幅的最大值(如果需要则在增益补偿之后)。如果已知在传感器处发送该第一电磁信号的角度，则可以基于振幅最大值来估计传感器的俯仰角。最大值可以基于单个测量，其中每个频率被发送一次，或者可以基于多个测量，使得多个测量的最大值被组合成单个最大值，例如通过使用平均。
[0014]最大值可以作为辐射角度的函数或作为频率的函数来确定。在第一种情况下，最大值所在的角度直接对应于俯仰角。在后一种情况下，需要将最大值所在的频率映射到相应的角度。
[0015]估计最大振幅可以包括将曲线拟合到作为相应角度和/或频率的函数的所估计的振幅，并确定曲线的最大值。使用曲线拟合允许对有限数目的测量点(振幅对频率或角度)
进行插值，以实现俯仰角的甚至更精确的确定。另选地，可以减少测量点的数量，同时保持准确性，以加速过程。
[0016]该方法还可以包括将辐射多个第一电磁信号中的一个第一电磁信号的至少一个频率映射到该第一电磁信号的对应辐射角度。如上所述，该方法利用辐射角度的频率相关性，有时称为斜视。因此，通过将发送器(例如天线阵列)的激励频率映射到辐射角度，可以基于在目标处反射的信号来确定传感器的俯仰角。可以通过查找表在传感器处进行映射。映射可以特定于特定传感器，或者可以基于多个传感器的平均值。
[0017]估计所接收的第二电磁信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定安装在载具中的电磁传感器的俯仰角的方法(10)，其中，所述方法包括以下步骤：用不同的多个频率激励(11)所述传感器的发送器，使得所述发送器将对应于所述多个频率的多个第一电磁信号辐射到设置在所述传感器的视场中的目标上，其中，所述多个第一电磁信号中的各第一电磁信号相对于所述发送器以不同的角度辐射；由所述传感器接收(12)为所述第一电磁信号在所述目标处的反射的多个第二电磁信号；以及基于所述第二电磁信号确定(13
‑
17)所述传感器的俯仰角。2.根据权利要求1所述的方法(10)，其中，确定所述俯仰角的步骤包括：估计所接收的第二电磁信号的振幅；基于所估计的振幅来确定所述传感器的俯仰角。3.根据权利要求2所述的方法(10)，其中，确定所述俯仰角的步骤附加地包括：基于所估计的振幅来估计(16)作为辐射角度的函数或作为频率的函数的最大振幅；基于对应于所估计的最大振幅的辐射角度和/或频率来确定所述传感器的俯仰角。4.根据权利要求3所述的方法(10)，其中，估计(16)所述最大振幅的步骤包括：将曲线拟合(15)到作为相应的角度和/或频率的函数的所估计的振幅；并且确定所述曲线的最大值。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法(10)，所述方法还包括：将辐射所述多个第一电磁信号中的一个第一电磁信号的至少一个频率映射(14)到所述一个第一电磁信号的对应辐射角度。6.根据权利要求2所述的方法(10)，其中，估计所接收的第二电磁信号的振幅的步骤包括：补偿(13)作为频率的函数的传感器增益。7.根据权利要求1所述的方法(10)，其中，激励所述发送器、接收所述第二电磁信号、以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：APTIV技术有限公司，
类型：发明
国别省市：